【正文】 應(yīng)用領(lǐng)域亦隨之?dāng)U大，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀感應(yīng)加熱技術(shù)從誕生至今，經(jīng)過(guò)了近百年的發(fā)展，取得了令人注目的成果，尤其是六十年代以后，固態(tài)電力電子技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，使感應(yīng)加熱技術(shù)與現(xiàn)代化生產(chǎn)的許多方面密切相關(guān)，發(fā)揮了很大的生產(chǎn)力的作用。預(yù)計(jì)短期內(nèi)，以固態(tài)器件構(gòu)成的低頻感應(yīng)加熱電源在功率、價(jià)格、可靠性方面還很難與簡(jiǎn)單可靠的工頻感應(yīng)爐競(jìng)爭(zhēng)，雖然其效率、體積和性能均大于工頻爐。1993年西班牙也報(bào)道T30600kW/50100kHz的IGBT電流型感應(yīng)加熱電源。歐美各國(guó)采用，西班牙采MOSFET的電流型感應(yīng)加熱電源制造水平可達(dá)600kW/400kHz。但國(guó)產(chǎn)中頻電源大多采用并聯(lián)諧振逆變器結(jié)構(gòu)，因此在開(kāi)發(fā)更大容量的并聯(lián)逆變中頻感應(yīng)加熱電源的同時(shí)，盡快研制出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于頻繁啟動(dòng)的串聯(lián)諧振逆變中頻電源也是中頻領(lǐng)域有待解決的問(wèn)題。另外，浙江大學(xué)在 90 年代己經(jīng)研制成功30kW/300kHz MQSFET 高頻感應(yīng)加熱電源，并己成功應(yīng)用于小型刀具的表面熱處理和飛機(jī)渦輪葉片的熱應(yīng)力考核試驗(yàn)中。因此，實(shí)現(xiàn)感應(yīng)加熱電源高頻化仍有許多應(yīng)用基礎(chǔ)技術(shù)需進(jìn)一步探討。串聯(lián)逆變器輸出可等效為一低阻抗的電壓源，當(dāng)兩電壓源并聯(lián)時(shí)，相互間的幅值，相位和頻率不同或波動(dòng)時(shí)將導(dǎo)致很大的環(huán)流，以致逆變器件的電流產(chǎn)生嚴(yán)重不均，因此，串聯(lián)逆變器存在并機(jī)擴(kuò)容困難；而對(duì)并聯(lián)逆變器，逆變器輸入端的直流大電抗器可充當(dāng)各并聯(lián)器之間的電流緩沖環(huán)節(jié)，使得輸入端的AC/DC或DC/DC環(huán)節(jié)有足夠的時(shí)問(wèn)來(lái)糾正直流電流的偏差，達(dá)到多機(jī)并聯(lián)擴(kuò)容。具有計(jì)算機(jī)智能接口，遠(yuǎn)程控制，故障自動(dòng)診斷等控制性能的感應(yīng)加熱電源正成為下一代發(fā)展目標(biāo)。可以肯定的說(shuō)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，感應(yīng)加熱電源在高新技術(shù)領(lǐng)域會(huì)有更廣泛的應(yīng)用。圖 全橋串聯(lián)逆變電路串聯(lián)型逆變電路根據(jù)負(fù)載工作狀態(tài)的不同可以分為三種工作模式：容性狀態(tài)、感性狀態(tài)和諧振狀態(tài)，圖22(a)、(b)、(c)分別為三種狀念下負(fù)載電壓和電流的相位關(guān)系，其中UH、IH分別為負(fù)載電壓、負(fù)載電流的波形，φ為負(fù)載電壓與負(fù)載電流之間的相位角。. 串聯(lián)諧振逆變器的三種工作狀態(tài) 半橋串聯(lián)諧振逆變電路主電路圖如下:圖 半橋串聯(lián)諧振逆變電路，該電路可分為三部分：逆變主電路主要由三部分組成：輸入電路、逆變橋、輸出電路，其中輸入整流器用于將電網(wǎng)的三相工頻交流電變?yōu)槊}動(dòng)直流電，可用整流模塊(組件)，也可用單個(gè)的硅二極管組成橋式整流器；輸入濾波器對(duì)三相脈動(dòng)直流進(jìn)行濾波，使輸出電壓波形近似平直；高頻電容與IGBT組成逆變橋壁；逆變器將濾波過(guò)后的直流波形變成方波交流電壓，主電路諧振電容儲(chǔ)存與提供能量，以穩(wěn)定橋壁電壓；感應(yīng)線圈接受能量，將電能轉(zhuǎn)化為熱能。 半橋串聯(lián)逆變器工作原理: （a）開(kāi)關(guān)管S1導(dǎo)通 （b）二極管D2續(xù)流 （c）開(kāi)關(guān)管S2導(dǎo)通 （d）二極管D1續(xù)流圖 半橋串聯(lián)諧振逆變器的工作狀態(tài)分析示意圖(1) 當(dāng)開(kāi)關(guān)管S1導(dǎo)通時(shí)，整流側(cè)電源和諧振電容CI(在前一周期已充電)分兩路同時(shí)給負(fù)載供電，一路為S1LRC2S1回路，另一路為C1S1LRC1回路，如圖2．5(a)所示；(2) 當(dāng)開(kāi)關(guān)管S1關(guān)斷時(shí)，由于負(fù)載處于小感性狀態(tài)，負(fù)載電流通過(guò)二極管D2形成LRC2D2L回路續(xù)流，如圖25(b)所示；(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)管S2導(dǎo)通時(shí)，整流側(cè)電源和諧振電容C2分兩路同時(shí)給負(fù)載反方向河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文11供電，一路為S2C1RLS2回路，另一路為C2RLS2C2回路，如圖2—5(c)所示：(4)當(dāng)開(kāi)關(guān)管S2關(guān)斷時(shí)，由于負(fù)載電感的作用，通過(guò)二極管Dl形成LD1C1RL回路續(xù)流，如圖2．5(d)所示；后一個(gè)周期繼續(xù)重復(fù)這一過(guò)程。本次設(shè)計(jì)中 f=1KHz,允許2 2溫升不超過(guò) 100℃，采取風(fēng)冷，所以取 j＝6A/mm 。 確定 IGBT 管參數(shù)IGBT是一種新的復(fù)合功率器件、它集雙極型功率晶體管和功率MO SFET 的優(yōu)點(diǎn)于一體,具有電壓型控制,輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小,控制電路簡(jiǎn)單,開(kāi)關(guān)損耗小,通斷速度快,工作頻率較高,元件容量大等優(yōu)點(diǎn)。 可控晶閘管主要額定值 [7] 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文15 額定電壓輸入電網(wǎng)電壓整流濾波后，考慮網(wǎng)壓波動(dòng)10%，直流輸出電壓最大值：Uo = Uа=380 =650V （214） 2 2式中Uo為IGBT承受的穩(wěn)態(tài)最大電壓；U為電網(wǎng)電壓有效值380V；；а為安全系數(shù)。綜上所述，所選IGBT管額定電壓1200V，額定電流 75A。 計(jì)算感應(yīng)加熱線圈的電感及主電路諧振電容感應(yīng)加熱線圈的電感 L 3=μN(yùn) 2S/l取 感應(yīng)加熱線圈匝數(shù) N=3,面積 S=π(5/2) 2cm2 ，磁路長(zhǎng)度 l=3cm 在這里,感應(yīng)加熱線圈即使在加熱工件放入后，也并沒(méi)有形成磁回路，所以取 μ 為真空相對(duì)磁導(dǎo)率。河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文18第四章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及波形分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)果在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們采用一補(bǔ)償電容實(shí)測(cè)值 C = ,勵(lì)磁電感實(shí)測(cè)值 L = 的半橋串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源，通過(guò)調(diào)節(jié)可控晶閘管改變整流濾波后的電壓，一共測(cè)試了五組波形。從圖可以看出電壓和電流波形同相位，表明電路工作在諧振狀態(tài)或準(zhǔn)諧振狀態(tài)。電壓和電流仍是同相位，表明電路工作在諧振狀態(tài)或準(zhǔn)諧振狀態(tài)。圖 橋臂電壓和副邊電壓波形（100V）圖 中 A 仍表示逆變之后橋臂電壓波形，方波，峰值為200V，f=。由圖可以驗(yàn)證在原邊電感電壓與橋臂電壓之間存在品質(zhì)因數(shù) Q=180/50=,且可以看出原邊電壓滯后于橋臂電壓 90176。（3）加熱完成后，工件的溫度升高，失磁，因而感應(yīng)加熱線圈處電感降低，頻率又升高。河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文21結(jié) 論本文主要是對(duì)感應(yīng)加熱逆變電源主電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在樣機(jī)上進(jìn)行波形測(cè)試并分析，得出以下結(jié)論。對(duì)于元器件如二極管、IGBT 的選擇上，會(huì)有很多型號(hào)符合計(jì)算要求，要考慮安全系數(shù)、網(wǎng)壓波動(dòng)和電壓尖峰等額外因素，選出合理方案?？偟恼f(shuō)來(lái)，在做這個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我得到了很大的鍛煉。PFM 控制感應(yīng)加熱技術(shù)研究 :[碩士學(xué)位論文] .杭州：浙江大學(xué)，2022，1～7[2] :冶金工業(yè)出版社,1997[3] :[碩士學(xué)位論文] .西安：西安理工大學(xué)，2022,4～7[4] 王小峰 . 400kHz/60kW 高頻感應(yīng)加熱電源的研究:[碩士學(xué)位論文] .沈陽(yáng)：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，3～8[5] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1993:88～92[6] 楊旭，裴云慶，王兆安．開(kāi)關(guān)電源技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022：47～48[7] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1983[8] 顧公兵,田松亞，姚河清．IGBT全橋式CO 2逆變焊接電源主電路的設(shè)計(jì)．電焊機(jī), 2022[9] 李?lèi)?ài)文，：科學(xué)出版社，2022：79～90[10] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1993:88～92[11] 楊旭，裴云慶，王兆安．開(kāi)關(guān)電源技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022：47～48[12] 李?lèi)?ài)文，：科學(xué)出版社，2022：79～90 [13] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1983[14] 顧公兵,田松亞，姚河清．IGBT全橋式CO 2逆變焊接電源主電路的設(shè)計(jì)．電焊機(jī), 2022[15] ：機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：[16] ，1997(1)：4～6[17] 毛鴻，．感應(yīng)加熱電源無(wú)相差頻率跟蹤電路．電力電子技術(shù)，1998（2）[18] 熊臘森，河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文232022（6）[19] :[20] 梁文林,、工程計(jì)算、:機(jī)械工業(yè)出版社,1986[21] [22] 1997年04期[23] 2022年01期河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文24致 謝首先 我要感謝我的指導(dǎo)老師朱錦洪老師。